實(shí)驗(yàn)題準(zhǔn)確解題技巧

實(shí)驗(yàn)題準(zhǔn)確解題技巧一、整體策略分析1．明——明確考查的知識(shí)范圍現(xiàn)在的物理實(shí)驗(yàn)題涉及力學(xué)、電(場(chǎng)、路)磁(場(chǎng)、感)學(xué)等知識(shí)。盡管題目千變?nèi)f化，但通過(guò)仔細(xì)審題，都能直接地判斷出命題人想要考查的知識(shí)點(diǎn)和意圖。2．看——看清實(shí)驗(yàn)題圖實(shí)驗(yàn)題一般配有相應(yīng)的示意圖、實(shí)物圖，目的是告知實(shí)驗(yàn)器材(或部分實(shí)驗(yàn)器材)及其組裝情況，讓考生探究考查意圖。認(rèn)識(shí)這些器材在實(shí)驗(yàn)中所起的作用，便能初步勾畫實(shí)驗(yàn)過(guò)程。3．提取——提取信息試題總是提供諸多信息再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)情景，因此，解答時(shí)必須捕捉并提取有價(jià)值的信息，使問(wèn)題迎刃而解。一般需要關(guān)注如下信息：(1)新的概念、規(guī)律、公式。一些新穎的非學(xué)生實(shí)驗(yàn)題、陌生的新知識(shí)(概念公式)應(yīng)用題、新規(guī)律驗(yàn)證題，都會(huì)為我們提供信息。要在閱讀理解的基礎(chǔ)上提取有用信息為解題服務(wù)。(2)表格數(shù)據(jù)。通過(guò)解讀表格，了解實(shí)驗(yàn)測(cè)量的物理量，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，判斷相關(guān)物理量之間的關(guān)系。如正比例、反比例關(guān)系，平方還是開(kāi)方關(guān)系，或者是倒數(shù)關(guān)系。根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖可以直觀反映實(shí)驗(yàn)的某種規(guī)律。(3)新的物理圖像。實(shí)驗(yàn)題本身提供物理圖像，但這些圖像平時(shí)沒(méi)有接觸過(guò)，關(guān)鍵要明確圖像的物理意義，才能正確分析實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。二、分類重點(diǎn)突破1．測(cè)量工具的讀數(shù)和使用刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電流表、電壓表、多用電表等都是基本儀器，要熟練掌握它們的使用方法、操作規(guī)程和讀數(shù)規(guī)則，在高考前要進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)際測(cè)量和讀數(shù)練習(xí)，特別是游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)。此類試題難度不大，要防止在讀數(shù)的估讀、結(jié)果的有效數(shù)字和單位上出錯(cuò)。為使讀數(shù)正確，必須做到以下三點(diǎn)：(1)要注意量程。(2)要弄清所選量程對(duì)應(yīng)的每一大格和每一小格所表示的量值。(3)要掌握需要估讀的基本儀器的讀數(shù)原則。讀數(shù)的基本原則是凡儀器最小刻度是“1”的，要求讀到最小刻度后再估讀一位；凡儀器最小刻度是“2”和“5”的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再估讀。【例1】(1)請(qǐng)讀出螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)(如圖1)。圖1甲：________cm；乙：________cm。(2)某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖2甲所示，該電路用標(biāo)稱值12V的蓄電池作電源，導(dǎo)線及其接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用電表直流50V擋檢測(cè)故障。他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn)。甲乙圖2①斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用電表指示如圖乙所示，讀數(shù)為_(kāi)_______V，說(shuō)明________正常(選填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開(kāi)關(guān)”或“小燈”)。②紅表筆接b點(diǎn)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開(kāi)關(guān)后，多用電表指示仍然和圖乙相同，可判定發(fā)生故障的器件是________(選填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開(kāi)關(guān)”或“小燈”)。答案(1)0.061710.04(2)①11.5蓄電池②小燈解析(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為11.7×0.01mm＝0.117mm，所以最終讀數(shù)為0.617mm＝0.0617cm。游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為100mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為4×0.1mm＝0.4mm，所以最終讀數(shù)為100mm＋0.4mm＝100.4mm＝10.04cm。(2)①多用電表直流50V擋，每一小格是1V，要估讀到0.1V，讀數(shù)是11.5V，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，多用電表直接測(cè)量電源兩端電壓，多用電表有示數(shù)且接近電源電動(dòng)勢(shì)，說(shuō)明電源正常。②紅表筆接b點(diǎn)，閉合開(kāi)關(guān)，多用電表示數(shù)與①中相同，說(shuō)明電路仍然處于斷路狀態(tài)，而開(kāi)關(guān)是閉合的，因此可以確定是小燈發(fā)生斷路故障。2．力學(xué)實(shí)驗(yàn)的處理方法(1)審題：審清楚要測(cè)量的物理量、題中給定器材的功能。(2)建模：根據(jù)題中給出的信息確定物體的運(yùn)動(dòng)模型(靜止、勻速、勻變速、曲線等)。(3)算法：根據(jù)要測(cè)量的物理量及器材的功能找到物理規(guī)律?！纠?】如圖3，某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：鐵架臺(tái)、長(zhǎng)木板、鐵塊、米尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻率50Hz的交流電源、紙帶等。回答下列問(wèn)題：圖3(1)鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示)。(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整木板與水平面的夾角使θ＝30°。接通電源，開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開(kāi)始沿木板滑下。多次重復(fù)后選擇點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，如圖4所示。圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)(每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出)。重力加速度為9.80m/s2，可以計(jì)算出鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)_______(結(jié)果保留2位小數(shù))。圖4答案(1)eq\f(gsinθ－a,gcosθ)(2)0.35解析(1)鐵塊受重力、木板彈力及摩擦力作用，由牛頓第二定律得mgsinθ－μFN＝ma，且FN＝mgcosθ解以上兩式得μ＝eq\f(gsinθ－a,gcosθ)。(2)由逐差法求鐵塊加速度a＝eq\f(（x5＋x6＋x7）－（x1＋x2＋x3）,12T2)＝eq\f(（76.39－31.83）－20.90,12×0.12)×10－2m/s2≈1.97m/s2代入μ＝eq\f(gsinθ－a,gcosθ)，得μ≈0.35。3．電學(xué)實(shí)驗(yàn)的處理方法(1)審題：審清楚要測(cè)量的物理量(電阻、電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻)、題中給定器材的功能(電壓表、電流表、電阻箱、滑動(dòng)變阻器等)。(2)建模：根據(jù)待測(cè)物理量、器材，確定合理的物理模型(部分電路、閉合電路、串并聯(lián)電路的模型等)。(3)算法：根據(jù)待測(cè)物理量、器材、模型，確定待測(cè)物理量的物理規(guī)律。【例3】某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)定額定電壓約為3V、額定功率約為1.5W的LED燈正常工作時(shí)的電阻。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．電流表(量程為0～0.6A，內(nèi)阻r1約為2Ω)；B．電流表(量程為0～3mA，內(nèi)阻r2＝100Ω)；C．定值電阻R1＝900Ω；D．定值電阻R2＝9900Ω；E．滑動(dòng)變阻器R(0～20Ω)；F．電壓表(量程為9V，內(nèi)阻約為1kΩ)；G．蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻很小)：H．開(kāi)關(guān)S。(1)在虛線框內(nèi)將圖5甲所示的電路補(bǔ)充完整，并標(biāo)明各器材的符號(hào)。以后實(shí)驗(yàn)都在正確連接電路的條件下進(jìn)行。圖5(2)電流表的示數(shù)用I1表示，電流表的示數(shù)用I2表示，寫出測(cè)量LED燈正常工作時(shí)的電阻表達(dá)式Rx＝________(用物理量符號(hào)表示)。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)LED燈正常發(fā)光時(shí)，電流表表盤指針的位置如圖乙所示，則其示數(shù)為_(kāi)_______mA，若此時(shí)電流表的示數(shù)為0.50A，則LED燈的電阻為_(kāi)_______Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。答案(1)見(jiàn)解析圖(2)eq\f(I2（R1＋r2）,I1－I2)(3)2.805.6解析(1)要精確測(cè)定額定電壓為3V的LED燈正常工作時(shí)的電阻，需測(cè)量LED燈兩端的電壓和通過(guò)LED燈的電流，器材中電壓表的量程偏大，測(cè)量誤差較大，不能直測(cè)LED兩端的電壓，可以將電流表與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表測(cè)量電壓；為了達(dá)到量程要求，電流表應(yīng)與定值電阻R1串聯(lián)充當(dāng)電壓表；電流表的內(nèi)阻已知，電流表采用外接法可消除系統(tǒng)誤差，原理圖如圖所示。(2